一個世紀前，美國學徒工亨利•福特親手制作了第一輛以酒精為動力的汽車；幾乎就在同時，德國工程師狄塞耳用花生油發動了以自己名字命名的柴油機。隨後的100年里，他們的後繼者受益于石油的大規模開採，用數以億計的汽車把許多國家“裝在了車輪上”。但汽車時代的先驅者不會想到，有朝一日，人們還得回過頭來，被迫使用酒精和植物油驅動汽車。

　　環境、能源危機雙管齊下

　　2007年2月2日，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在巴黎發布第四份全球氣候變化評估報告，稱氣候變暖已經是“毫無爭議”的事實。科學家比以往任何時候都更加確信，這是人類影響了氣候，而且人類導致的氣候變化正在進一步發展。同樣是在這一年，石油價格攀升至歷史最高點。石油，這個全球變暖的罪魁之一，總算踏上了稀缺資源的不歸路。遺憾的是，人類對石油制品的消費暫時仍無法減少，各類內燃機還要靠汽油、柴油、航空煤油來驅動。高度發達的工業社會，豈可一日缺少這種“黑色的血液”？

　　美國排放的二氧化碳比任何國家都多，同時它也是現今消耗石油最多的國家。幾年前，鼓吹環保的美國政治家和對積壓糧食感到憂心忡忡的美國農民達成了共識，認為可以用糧食提煉出生物燃料以緩解石油危機，進而減少二氧化碳的排放。2005年，美國《新能源法案》生效，國家開始大規模補貼玉米乙醇的提煉，當年的補貼就高達20億美元。美國糧農種下了自二戰以來為數最多的玉米，其中五分之一的收成都用來生產乙醇。這一切，引發了全球糧食市場的波動。

　　玉米乙醇燃料，號稱最有可能取代石油的新型能源，真的能節約能源、保護環境嗎？科學家的研究給了我們當頭棒喝。

　　玉米乙醇得不償失

　　明代宋應星在《天工開物•曲蘗》中列舉古代酒類生產的工藝方法，其間不乏這樣的加熱工序：“曬幹”、“煮爛”、“入甑蒸”。現今美國生產玉米乙醇的方法與我國500年前的明朝並沒有本質區別，只不過產量更大，需要的熱量也更多：酵母消耗糖分，釋放出酒精和二氧化碳，所得產物經過蒸餾，得到更為純淨的乙醇。其間各個生產環節都需要用天然氣進行加熱。不僅是生產過程，乙醇的運輸過程也需要石化燃料。乙醇不像石油制品那樣可以用管道運輸。因為輸送管道很容易進水──摻水的酒不再醇厚，含水乙醇燃燒值也會大大降低。因此，只能用卡車將乙醇運往市場。卡車自然要消耗汽油或柴油。此外，收割玉米的聯合收割機也是燒油的，田地中施用的化肥在生產過程中也需要大量天然氣。

　　總而言之，盡管美國政府雄心勃勃地鼓勵從本土玉米中提取乙醇，以替代從海外進口的石油，但這種轉化在能量守恆定律面前幾乎毫無意義。從玉米中提煉乙醇得到的能量，甚至會低于制造過程中消耗的能量；在減少溫室氣體的排放方面，乙醇燃料的作用更是微乎其微。即使把美國生產的全部玉米都轉化為乙醇，也只能滿足當今美國汽車燃料消耗量的7%。

　　生物燃料與人類爭食

　　今日以玉米為主食的中國人已經不多了，能達到孔夫子“三月不知肉味”境界的人恐怕更少。用不著檢索大連期貨交易所的報價，單憑超市貨架上鮮肉的價格標簽判斷，普通消費者也能推知，在2007年，作為重要畜牧飼料的玉米價格同石油一樣達到了歷史的高點。該年玉米的國際價格已經漲至2005年的兩倍。這其中，當然有美國政府炒作玉米乙醇概念、投入70億美元巨資補貼乙醇燃料的“功勞”。2006年，美國投入4200萬噸玉米生產乙醇，這麼多玉米相當于1.35億人一整年的口糧。

　　世界糧食計劃署發現自己難以向與過去同樣多的飢餓人口提供糧食，因為從玉米、小麥和大豆中提取生物燃料的生產活動大幅增長，大幅推升了食品價格。2007年9月，經合組織(OECD)發出警告稱，各國政府必須停止對生物燃料進行補貼，因為目前競相支持替代能源將導致食品價格大幅上漲，也不會給環境帶來重大益處。

　　幾年前，中國為了消化儲備的變質玉米，也曾發展過玉米乙醇項目。為保護環境，減低能源依賴度，中國制定了到2020年生物燃料在運輸能源中占15%的遠景目標。現在，中國政府已停止批准新的以玉米為原料的酒精工廠，同時大力開發非糧食作物生產的生物燃料作為替代品。

　　新的曙光：纖維素乙醇

　　在非糧食作物生產的生物燃料中，最被看好的是纖維素乙醇。纖維素是玉米稈、谷類植物的莖稈及木本植物莖稈的組成部分。秸稈、刨花、鋸末、廢紙等都富含纖維素，它們不僅來源豐富，而且生產成本極低，有益于環保。與生產玉米乙醇需要使用化石燃料加熱不同，在生產以纖維素為原料的乙醇時，轉化過程中的副產品木質素足以提供所需的熱量。更妙的是，以木質素做燃料不會增加大氣中的二氧化碳。這是因為植物在生長時已經吸收了二氧化碳，燃燒它們不過是把它們在不久前貯存的二氧化碳再釋放出來。要生產一焦耳汽油需消耗1.19焦耳的化石燃料；生產一焦耳玉米乙醇需消耗0.77焦耳的化石燃料；而生產一焦耳纖維素乙醇僅需消耗0.10焦耳的化石燃料。依此計算，用纖維素乙醇代替汽油，可以使溫室氣體排放減少90%以上。

　　目前生產纖維素乙醇的工藝只能將生物原料中45%的能量變成酒精，而煉油廠可以把石油中85%的能量提取出來。要想與汽油競爭，實現纖維素乙醇的大規模生產，科研人員還需攻克一些生物技術難關──諸如控制微生物活性使之高效分解纖維素。2006年9月，美國能源部長波德曼表示，從纖維素中大規模提取乙醇的技術有望在5年內投入商業運作。眾多西方公司也在大力尋找善于分解纖維素的黴。甚至還有生物技術公司設法用生物工程的方法改造玉米，使玉米稈天生含有能夠分解纖維素的黴。

　　一旦纖維素乙醇生產大規模推廣，這無疑將深刻改變中國農村的能源結構和生活方式。如果漢學家費正清再世，有機會漫步在未來華北平原的廣袤鄉間，他會發現裊裊炊煙將成為一去不複返的景致。農戶將把燃燒值低的秸稈賣給乙醇工廠，然後購買更清潔、廉價的能源來做飯、取暖。這不但更為經濟劃算，而且大大減少了空氣污染。農村婦女也能從繁重的家務中解放出來，有時間做提高經濟地位的事──比如到附近的纖維素乙醇廠上班。

　　節制是硬道理

　　再多的天然纖維素也有用完的一天。1908年開發T型汽車的福特和1962年研制協和超音速旅客機的工程師肯定沒有料到後來的石油危機和氣候變暖。現在，汽車和客機成了消耗石油最多、排放溫室氣體也最多的人工產品。即使以後纖維素乙醇能夠全面取代石化燃料，人類也不能像今天這樣肆無忌憚地開車和進行頻繁的洲際商務飛行了。否則，即便把所有的陸地全部種上秸稈也沒法滿足瘋狂增長的能源需求。按現在的消費速度，在半個世紀內，我們將耗光地球花費幾億年時間形成的石油，再過一個世紀，千百萬年前的森林（煤炭）也將被燒光。在太陽能和可控核聚變實現大規模使用之前，節制才是避免能源危機的最好方案。

　　在宮崎駿的影片《哈爾的移動城堡》里，哈爾擁有一座靠燃燒木柴驅動的機械城堡。這座城堡內部應有盡有，日行千里，簡直是個長著腿的天堂。現在想來，宮崎駿莫非有先見之明，早料到在宇宙中煢煢孑立的行星地球和人類社會，有朝一日也要靠生物燃料來驅動？

　　責任編輯：蔣曄